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L’origine de la Vie

 
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glevesque
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MessagePosté le: 13/02/2012 23:21:07
Salut

2 - L’origine de la Vie :

Nous savons par exemple que l’Univers contient plus d’oxygène, de carbone et d’azote que de silicium ou d’autres métaux lourds. L’univers est donc essentiellement orienté vers l’évolution et le développement de la vie, découlant du principe orienteur, sur les planètes qui possèdent les conditions et les propriétés environnementales adéquates à son émergence et à son évolution. Par exemple nous avons découvert plus de (1000 exoplanètes à ce jour). Des découvertes récentes sur les molécules interstellaires montrent, que plusieurs molécules préorganiques contenues sur des grains de poussière givrée sont synthétisées dans le milieu interstellaire. Cette synthèse de matière préorganique dans les milieux interstellaire est rendue possible par l’apport d’énergie sous différentes formes, rayonnement ultraviolet, rayon cosmique, énergie cinétique, ion, etc. Lors de la formation d’une planète par accrétion de planétésimaux, les molécules préorganiques vont se concentrer à sa surface, et ensuite elles vont interagir pour former des molécules et des réseaux de structures chimiques et biochimiques encore plus complexes.

En fait, il existe deux grandes questions qui posent encore problème sur les origines de la vie, mais qui relèvent plutôt de la forme que du contenu.

2-1 - L'assemblage de la protocellule :

Après l’apport de la matière préorganique sur une planète en formation. Prenons par exemple les molécules préorganiques synthétisées dans le milieu interstellaire et apporté par les comètes. De la synthèse dans l'atmosphère primitive de la terre, ou à proximité des sources hydrothermales de surface ou submergées, avec des moteurs chimiques minéral dans la structure interne et poreuse des cheminées des fumeurs noir (eau chaude et acide) et des fumeurs blanc avec une eau plus froide et alcaline, et jouant le rôle de membrane cellulaire. Ou encore à la surface des minéraux et des argiles en forme de feuillet, et qui agissent de support et de catalyseur pour les protométabolismes, ou à travers des solutions dans des mares d’eau chaude et autre. Et bien, tous ses différents processus chimiques vont finir par évoluer pour donner naissance aux premières formes de protométabolisme moléculaire, avec différents processus d’autocatalyses qui utilisent à l’occasion des cofacteurs. Cette étape de l’évolution de la vie, qui demeure tout de même assez intuitive, dévoile en fait que les sources d’évolutions chimiques ont été variées et multiples, et que l’évolution de la matière préorganique vers les premiers organismes vivants protocellulaires n'est plus vraiment un problème conceptuel. Le tout va finir par évoluer avec le temps pour finalement donner naissance à des moteurs chimiques de plus en plus complexes, capables de créer des polypeptides courts d'acide aminé, d'acide nucléique, de lipides, de sucres et autres.

2-1.1 - L'origine de la complexité émergente :

Ici, la complexité émergente est due essentiellement par le couplage des différents moteurs chimiques qui ont résulté de différentes boucles de réseaux fonctionnelles ayant la capacité de rétroagir sur eux-mêmes. Ici, il s’agit de la prémisse de la réplication. Il y a donc eu interférence entre les différents moteurs chimiques qui se trouvaient à la surface des argiles, à proximité des sources chaudes hydrothermales, de ceux qui étaient contenus en solution, et d’autre qui était contenu à l'intérieur d’une membrane avec ou sans amorces minérales située à leur centre. Comme les coacervats d’Oparine et des microsphères protéinoïdes de Fox. Il s'agit de plusieurs sources qui ont favorisées la mise en place des différents moteurs chimiques sur différents supports, comme les argiles, les grains de poussières et autre. À la longue, ses différents réseaux fonctionnels qui subissaient la pression sélective à travers leur quête constante de recherche d'équilibre dynamique, découlant du principe orienteur, ont fini par établirent différents couplages réactionnels et sous forme de boucles rétroactives. Tout ceci peut être représenté par une forme de recherche constante d’état de résonance harmonique, entre les différents moteurs chimiques des protométabolismes en émergences avec l’environnement. Il s’agit donc d’une dynamique relationnelle et interactionnelle qui est en étroite relation avec l'environnement et qui prend la forme d’une homéostasie élargie.

C'est l'assemblage pour former les premières protocellules qui est le plus difficile à comprendre et à appréhender. Mais ici, il faut voir le phénomène avec plusieurs acteurs évoluant côte à côte, ou dans des milieux différents qui ont par la suite interféré entre eux à plusieurs occasions. La recherche constante d'équilibre dynamique à donc favorisé le couplage entre les différentes boucles de réseaux fonctionnels qui avaient la capacité de rétroagir sur eux-mêmes, et qui donnaient un net avantage pour s’ajuster aux différentes variations du milieu. Les mécanismes d’adaptation cellulaire soumis à la sélection naturelle sont originaires de ses différents processus d’évolution moléculaires. Les morceaux vont finirent par s’associer et par êtres encapsulers à l’intérieur d’une membrane pour former les toutes premières protocellules. Avec le temps, les protocellules vont acquérir une forme de stabilité, et évoluer vers les premiers véritables organismes unicellulaires capables de reproduction (bactéries et archées).

2.2 - Du mono au multicellulaire :

Ici, il faut tout simplement voir la dynamique évolutive des gènes de développements face aux pressions sélectives qui favorisent leur émergence sur le plan fonctionnel, et qui vont évoluer par la suite en gènes de segmentations et homéotiques. Pour mieux comprendre le phénomène, il faut toujours se représenter un système ouvert sur l'environnement qui réagit sous forme de recherche constante d'équilibre dynamique fonctionnel. Il s'agit encore une fois, du coupage de différents réseaux de boucles fonctionnelles ayant la capacité de rétroaction (comme le système d’épissage par exemple). Il faut voir les gènes interagissant entre eux par un vaste réseau fonctionnel de boucles rétroactives ouvertes, qui s’est ajusté avec le temps face aux différents mécanismes (pression) de la sélection naturelle.

2.2.1 – L’Origine des précurseurs multicellulaire :

Il y a eu à une certaine époque l'émergence d'une séquence d'ADN qui a permis de rétroagir directement sur la dynamique de l'expression de certains autres gènes d’une cellule. Ce processus s’est effectué après l'émergence des premiers organismes unicellulaires de type eucaryote, qui regroupe les cellules à noyau, et qui découle d’endosymbiose entre différentes bactéries et archées, cellule sans noyau. Les eucaryotes ont incorporé dans leur noyau la structure morcelée des gènes, les exons et les introns, qu’ils ont de toute vraisemblance héritée des archées. Et c’est à travers l’évolution de la dynamique reliée à cette structure morcelée des gènes, que semble s’être amorcé la dérive génétique associée à l’évolution des gènes de développement et de segmentations. La pression exercée sur le nombre de mutation génétique, axée sur le couplage de la fonctionnalité de ses réseaux en forme de boucles aux capacités rétroactives, que ce soit sur le contrôle de l’expression d’autres gènes, ou sur les mécanismes reliés aux différents processus d’épissage. Une autre forme de dérivation est associée aux bouclages des gènes de différenciations cellulaires, qui au début ont évolués dynamiquement chez les procaryotes avec la pression évolutive de certaines formes de concentration du milieu (agissant comme promoteur ou inhibiteur). Et ceci, par rapport à une nouvelle forme de dynamique synergique génomique reliée aux interactions et aux couplages fonctionnel à distance de différentes formes de famille de gènes pouvant s’influencer mutuellement. Ici, il s’agit des ancêtres des gènes de développement et de leurs mises en place sous forme de réseaux de boucles rétroactives dans la dynamique évolutive génomique des organismes multicellulaires. Ce mécanisme d’évolution et de sélection naturel, a fait en sorte que seules les cellules qui possédaient une nouvelle fonctionnalité émergente, pouvant accroître leur survie, ont été sélectionnées. Cela pourrait expliquer la filiation phylogénétique qui existe et que l’on retrouve à travers les organismes pluricellulaires.

Ce mécanisme de couplage de boucles de réseaux fonctionnels aux capacités rétroactives, a ainsi permis d’augmenter les capacités d’adaptation et d’évolution des organismes vivants en leur donnant plus de chance pour s’ajuster aux différentes variations du milieu. Ce mécanisme à évoluer par la suite sous différentes formes pour finalement donner naissance aux organismes multicellulaires (plantes et animaux). Petit à petit, différentes formes d'organismes pluricellulaires ont émergé vers 2,1 milliards d’années, voir la découverte effectuée en 2008 au Gabon, en commençant par les organismes les plus simples (éponge) en allant vers le plus compliqué.

2.3 – Le mécanisme mis en oeuvre dans l’évolution des organismes vivants :

Ce sont les boucles de réseaux fonctionnels aux capacités rétroactives, qui permettent en fait de mieux comprendre la dynamique évolutive qui est reliée au couplage des différents moteurs chimiques et biochimiques. Ce sont eux, qui depuis l’origine subissent réellement les effets de la pression sélective et de l’évolution à travers leurs recherches constantes d'équilibre dynamique. Il s'agit d'une sorte de complémentarité émergente sur le plan moléculaire, qui recherche une forme de coopération fonctionnelle d'homéostasie élargie pouvant relier les organismes vivants face à leur environnement, tout en leur donnant la capacité de s’adapter et d’évoluer.

Il est donc important de toujours garder à l’esprit que l’implantation des OGM dans l’environnement (plantes génétiquement modifiées par des méthodes artificielles), pose de réel problème face à la dérive génétique. L’un des dangers vient de la réorganisation des gènes de développement qui peuvent s’effectuer sur plusieurs générations, et qui ont la capacité de se transmettre lors de la reproduction. Cela a pour résultat de créer de nouvelles espèces, ou des espèces mutantes, qui peuvent surpasser l’espèce indigène tout en détruisant l’équilibre de son écosystème.


Ce sujet fait partie de la synthèse de mes recherches

Gilles
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Dernière édition par glevesque le 20/11/2013 16:33:29; édité 4 fois
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MessagePosté le: 13/02/2012 23:21:07
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glevesque
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MessagePosté le: 17/03/2013 05:05:08
Salut

Je rajoute ceci pour le point 2.2.1

(une autre forme de dérivation est associée aux bouclage des gènes de différensiation, qui au début ont évolués dynamiquement avec la pression évolutive de certaines formes de concentration du milieux (agissant comme promotoeur ou innibateur), et ceci, par rapport a une nouvelle forme de dynamique génique relié aux interactions a distance de différentes forme de famille de gènes pouvant s’influencer mutuellement, ici il s’agit des ancètres des gènes de développement et de leur mises en place sous forme de réseaux de boucles rétroactives dans la dynamique évolutive des organismes multicellulaires).
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MessagePosté le: 04/01/2014 16:18:10
Salut glevesque !

Merci pour tout, tellement de choses que je ne savais pas auparavant ! Razz
On est en quelque sorte les "enfants" des étoiles, de l'Univers.

A bientôt.
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MessagePosté le: 18/01/2017 06:50:35
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